丰田ths混动系统什么车（丰田最牛的混动系统THS的原理简介）
混合动力汽车构型
混合动力构型分类：功率分流、单电机构型（P2）、四驱电桥构型、双电机（以本田、比亚迪为代表） 。
混动构型特点概述：
丰田THS混动的核心是一套行星齿轮结构，行星齿轮的结构分为：太阳轮，外齿圈以及行星齿轮和行星架组成这个整体。整套齿轮的特点是，只要转动其中一个结构，就能使其他两个结构产生转动，也就实现了动力分流。并且只要确定了其中两个结构的转速或者扭矩，就能得出另外一个结构的转速或者是扭矩。
到目前为止丰田的THS混合动力系统一共更新了四代。丰田混合动力系统已经发展了四代，即THS-Ⅰ、THS-Ⅱ、THS-Ⅲ、THS-Ⅳ，分别用在不同时期的车型当中。作为最早投入使用的普锐斯车系，一共四代都分别使用了四代混合动力系统。
其一代车型的主要原理和结构如下图（P111）。
为了更清楚地看清各个部件间的连接关系，有人简化出示意图：
优点：
齿圈与大电机连接并且输出到轮端，齿圈的转速实现和输出扭矩实现可以通过发动机和电机的不同扭矩、转速组合来实现。
它在选择发动机转速最佳工况点的时候是连续变化的，类似于E-CVT。
同时结构要简单得多，占用的空间及重量也少很多，成本也低。
但是这个行星齿轮动力分配机构，也有明显缺点：
Power Recycling，在高速巡航的工况下，效率最高的做法是由发动机直接在最佳转速区间驱动车辆。但是THS中，在这样工况下，发动机无法实现直驱轮端，太阳轮的电机始终需要转动并有一定发电扭矩。那就是说发动机的一部分负荷必须用来发电，所以在巡航时不高效！
PowerSplit可以，但PowerBoost不行，导致虽有3个驱动源，却不能完全动力叠加，尤其是在80kph以上的加速过程中。Prius 的0-100加速一般，即使切换到Sporty模式，也很一般。
纯电工况高速受限于generator电机转速over speed,只能到80kph左右，即使有大电池也不行！所以Prius PHEV 只是象征性的搞了个16英里的插电，丰田自己也没有信心。
基于丰田普THS双电动机专用混合动力变速器为基础，通过一些变化丰田也为高端品牌Lexus配置了的混合动力系统，下图显示通过增加一套行星齿轮副构成凌志汽车的混合动力总成，可以采用功率更大的驱动电动机等，行星齿轮副可以更有效的分配转矩到车轮上。
丰田的THS混动系统是典型的输入式功率分流系统，中低速情况下，表现堪称完美。但是当车速升到到一定程度，可能会出现电机MG1反转放电，MG2正转发电的情况，这时候在电机MG1和MG2之间便会形成无功功率循环。而且随着系统传动比进一步降低，这个无功功率会迅速增大，甚至超过发动机的输出功率，从而大幅提高系统的电气损耗，极大降低系统效率。
对于行星齿轮机构：
他们的角速度之间是线性关系：
ω3 =K1*ω1 K2*ω2
Prius行星齿轮之间的转速关系为：S=3.6*C-2.6*R。
不同工况的实现路径：停车
由于MG2与车轮刚性连接，MG2转速为0。当电池电量低时，工况下发动机可以拖动MG1转动，进行发电，补充动力电池的能量。这种工况为停车发电。
如果发动机为停机状态，可以通过MG1拖动发动机到发动机最低工作转速，发动机点火。这种工况为停车起机。
起步/低速纯电行驶车辆起步时，发动机停转，行星架被固定；MG2驱动行星齿轮齿圈，推动车辆前进；此时，MG1处于空转状态。车辆起步需要更大动力时，如驾驶员深踩油门或检测到负载过大，MG1转动启动发动机。
由于行星齿轮组的结构限制，外齿圈和太阳轮之间的齿比为2.6，导致M2电机的转速被M1电机6500转的极限转速所限制住了，算下来只有2500转，对应车辆的时速是42英里，也就是67公里每小时左右。
由于M2电机与车轮刚性连接，所以M2电机转速与车速始终成正比。当车速大于67km/h左右时，可以通过使发动机空转来降低M1电机的转速。
行车起机在电机功率无法满足动力需求，或者车速到达发动机高效区，再或者是电池电量不足时，就需要启动发动机。此时，M1发电机逐渐由反转变为正转，就可以让连接发动机的行星架转动，把发动机转速拖到合适的区间，之后发动机喷油点火运转。
发动机介入驱动后，M1负转速时驱动，正转速时发电。发电产生电量给M2电机驱动车辆，多余的电量存储在电池中。
M2的转速和车速成正比，短时间内是无法变化的，想要让发动机的扭矩传递给车轮，M1电机就必须承担一个反向的扭矩，可以是发电负扭矩，也可以将M1电机转子用机械的方式固定，否则发动机就会带动M1空转，不会把扭矩传递给车轮。
当巡航车速很高时，M1电机是负转速电动状态，需要从大电机M2那里获得电能。此时会出现M2发电供M1驱动车辆的功率循环，这种功率为无功功率，这时候在电机MG1和MG2之间便会形成无功功率循环。因为理论上直接靠M1驱动车辆驱动是最直接高效的方法。而且随着系统传动比进一步降低，这个无功功率会迅速增大，甚至超过发动机的输出功率，从而大幅提高系统的电气损耗，极大降低系统效率。这是prius高速时相对费油的原因。
停车发电在车辆静止的状态下，发动机也能直接带动M1电机发电，提升拥堵工况下的燃油经济性。
在采用了第二代THS的PHEV插电混动车型上，这套系统升级了M2驱动电机和M1发电机的性能，可以实现120KM/H的纯电行驶，如果遇到爬坡、急加速等对动力需求比较大的工况呢，此时M1电机也会反向出力，和M2电机共同驱动车辆行驶。
丰田汽车公司于2009 年推出了 Prius 第三代车型， 它搭载的 THS- III 混合动力系统如下图所示， 采用双行星排双电机结构（P410）， 前行星排起功率分流作用， 后行星排仅起定轴传动作用 。发动机通过扭转减振器与前排行星架相连， 小电机 MG1 ( motor andgenerator) 与前排太阳轮相连， 大电机 MG2( 驱动电机) 与后排太阳轮相连， 后排行星架锁止在变速器壳体上， 前后行星排共用齿圈 该变速器为典型的输入功率分流装置， 发动机输出功率通过前行星排进行一次分流， 分流后的能量一部分通过电机 MG1 以电能形式作用于电机 MG2 或者存储于蓄电池中， 另一部分以机械能的形式与电机 MG2 产生的功率复合后传至齿圈输出端。
丰田第四代混动结构THS-Ⅳ（P710）结构如下图：
两个电机布置形式有之前的同轴式改成平行轴式，降低了行星齿轮的接合损失。同时也实现了小型化和轻量化。整体的驱动效率又有提高。
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